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DE818877C - Optical multi-plate interferometer - Google Patents

Optical multi-plate interferometer

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Publication number
DE818877C
DE818877C DEP29396D DEP0029396D DE818877C DE 818877 C DE818877 C DE 818877C DE P29396 D DEP29396 D DE P29396D DE P0029396 D DEP0029396 D DE P0029396D DE 818877 C DE818877 C DE 818877C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mirror
interferometer according
interferometer
plates
parallel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP29396D
Other languages
German (de)
Inventor
Otto Dr-Ing Lutz
Karl Dipl-Ing Steegmaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LUTZ GmbH
Original Assignee
LUTZ GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LUTZ GmbH filed Critical LUTZ GmbH
Priority to DEP29396D priority Critical patent/DE818877C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE818877C publication Critical patent/DE818877C/en
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/02055Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/0207Error reduction by correction of the measurement signal based on independently determined error sources, e.g. using a reference interferometer
    • G01B9/02072Error reduction by correction of the measurement signal based on independently determined error sources, e.g. using a reference interferometer by calibration or testing of interferometer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/02049Interferometers characterised by particular mechanical design details

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Description

Optisdies Mehrplatten-Interferometer Optische Mehrplatten-Interferometer sind bislang hauptsächlich als physikalische Meßgeräte für Sonderzwecke in der Strömungsforschung gebaut und benutzt worden. Nachdem Strömungsvorgänge auf allen Gebieten der Technik von großer Bedeutung werden, ist auch der Verwendungsumfang von optischen Mehrplatten-Interferometern größer geworden. Zur weiteren Einführung der Interferenzmeßmethode ist eine technische Weiterentwicklung der bislang hauptsächlich nach physikalischen Arbeitsmethoden gebauten Instrumente notwendig. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der technischen Ausgestaltung dieser in ihrem physikalischen Aufbau festliegenden Geräte.Optisdies multi-plate interferometer Multi-plate optical interferometers have so far mainly been used as physical measuring devices for special purposes in flow research built and used. After flow processes in all areas of technology Also of great concern is the scope of use of multi-plate optical interferometers got bigger. For the further introduction of the interference measurement method is a technical one Further development of the so far mainly based on physical working methods built instruments are necessary. The present invention is concerned with the technical Design of these devices whose physical structure is fixed.

Die erste wichtige Forderung ist die Verwirklichung einer möglichst steifeii Bauweise. Gemäß vorliegender Erfindung wird diese Forderung dadurch erfüllt, daß die vier Spiegel in den vier Ecken eines U-förmigen Trägergerüstes gelagert sind, das aus elliptisch geformten Rohren I besteht, die an den jeweiligen Enden 2, 3, 4 und 5 mit radialsymmetrischen, d. h. runden, gedrehten, und möglichst steifen Trägerplatten 2', 3', 4' und 5' verschweißt sind (s. Fig. I). Diese Trägerplatten dienen zur Lagerung der Spiegel. Der elliptische Querschnitt der Rohre ist so zu wählen, daß ein Schnitt parallel zur Ebene der Interferometerspiegel einen Kreis ergibt. Durch diese Schalenbauweise wird ein optimales Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht einerseits, andererseits eine verhältnismäßig einfache Bauweise erreicht. The first important requirement is to achieve one possible stiff construction. According to the present invention, this requirement is met by that the four mirrors are stored in the four corners of a U-shaped support frame are, which consists of elliptically shaped tubes I, which at the respective ends 2, 3, 4 and 5 with radially symmetrical, d. H. round, twisted, and as stiff as possible Carrier plates 2 ', 3', 4 'and 5' are welded (see Fig. I). These carrier plates serve to store the mirrors. The elliptical cross-section of the tubes is so too choose that a section parallel to the plane of the interferometer mirror forms a circle results. This shell construction creates an optimal ratio of rigidity to weight on the one hand, on the other hand a relatively simple construction is achieved.

Zur Vergrößerung des Meßfeldes A in Richtung der kleinen Achse der Ellipse ist es zweckmäßig, den Lichteinfallswinkel kleiner als 450 zu wählen. To enlarge the measuring field A in direction the small axis of the ellipse, it is useful to make the angle of incidence of light smaller than 450 to choose.

Diese Konstruktion bietet gleichzeitig weitere Vorteile, die sich hauptsächlich in der optischen Güte des Instruments auswirken.This construction also offers other advantages mainly affect the optical quality of the instrument.

Es ist praktisch unmöglich, vollkommen ebene Spiegelplatten herzustellen; Restfehler in der Größenordnung von Radien, die bei so km liegen, bleiben bestehen. Insbesondere beim Durchdringungswinkel Null der interferierenden Lichtbündel, dieser Meßzustand ist für viele Meßzwecke besonders wichtig geworden, treten optische Mängel des Systems scharf in Erscheinung. Zwar kann man durch bestimmte Anordnung bzw. Vertauschen der Spiegel den wirksamen Gesamtbetrag der Fehler (Restfehler des Systems) vermindern; ein völliger Ausgleich ist aber immer dem Zufall überlassen. It is practically impossible to make perfectly flat mirror plates; Residual errors in the order of magnitude of radii, which are around 50 miles, remain. In particular, if the penetration angle of the interfering light bundle is zero, this one The measuring state has become particularly important for many measuring purposes, optical defects occur of the system sharp in appearance. It is true that a certain arrangement or Swap the mirrors the effective total amount of errors (residual errors of the system) Reduce; a complete balance is always left to chance.

Zudem können sich diese Fehler während des Betriebes mit Lichtquellen hoher Leistung wesentlich verändern.In addition, these errors can occur during operation with light sources change significantly with high performance.

Es hat sich nun gezeigt, daß es durchaus möglich ist, einen der Spiegel durch ein von außen aufgebrachtes Belastungsmoment elastisch so zu verformen, daß der günstigste optische Zustand von Fall zu Fall jeweils eingestellt werden kann. Voraussetzung ist allerdings, daß alle Interferenzspiegel rund sind und in ihren Fassungen auf zum Spiegelrand konzentrischen Kreisen auf elastischen Zwischenlagen ringsum gleichmäßig aufliegend gelagert sind. Fig. 2 zeigt eine beispielsweise Ausführung einer entsprechenden Konstruktion. It has now been shown that it is entirely possible to use one of the mirrors to be elastically deformed by an externally applied load moment in such a way that the most favorable optical state can be set on a case-by-case basis. The prerequisite is, however, that all interference mirrors are round and in their Sockets on circles concentric to the mirror edge on elastic intermediate layers are evenly supported all around. Fig. 2 shows an example embodiment a corresponding construction.

Auf der Rückseite wird auf den Spiegel über eine konzentrisch angeordnete kreisförmige Platte 7 eine Drucklast aufgebracht. Die Last wird erfindungsgemäß über weiche Federn 8 und g aufgebracht, die in ihrer Wirkung parallel geschaltet und in ihrer Steifigkeit wesentlich verschieden gewählt sind, damit die harte Feder zur Grobeinstellung, die weiche Feder zur Feineinstellung benutzt werden kann. So ist es beispielsweise leicht möglich, Krümmungsänderungen von o,IO/o einzustellen, während an den einzelnen Spiegeln mit optischen Mitteln nur das 25fach dieses Wertes meßbar ist. The back is arranged concentrically on the mirror via a circular plate 7 applied a compressive load. The load is according to the invention Applied via soft springs 8 and g, which are connected in parallel in their effect and are chosen to be significantly different in their stiffness, so that the hard spring for coarse adjustment, the soft spring can be used for fine adjustment. So For example, it is easily possible to set changes in curvature of o, IO / o, while on the individual mirrors with optical means only 25 times this value is measurable.

Für die Betätigung der Spiegelverstellung ist es notwendig, daß keinerlei Kräfte auf das Instrument ausgeübt werden. Es wird deshalb eine Fernbetätigung angewendet, die in einfachster Form aus den in der Kraftfahrtechnik bekannten Bowdenzügen besteht, wobei erfindungsgemäß nach Fig. 3 die Besonderheit angewendet wird, daß auf dem instrumentenseitigen Ende der Bowdenzughüllè I0 mittels eines Gliedes IOa eine Zugfeder ii abgestützt wird, an deren anderem Ende das Bowdenzugkabel 12 befestigt, einmal oder mehrere Male um die Betätigungstrommel der Spiegelbewegung geschlungen und dann in der Bowdenzughülle 10 aus dem Instrument herausgeführt wird, wo es am Betätigungsstand mit einer Einstellschraube 13, die sich wieder gegen das andere Ende der Bowdenzughülle abstützt, feingestellt werden kann. Zusammen mit der Verwendung eines Differentialgewindes an der Stellschraube des Spiegels kann auf diese Weise in einfachster, aber sehr wirksamer Form eine spielfreie Betätigung beliebig hohen Übersetzungsgrades, die keinerlei Kräfte auf das Gerät ausübt, erreicht werden. For the operation of the mirror adjustment it is necessary that none Forces are exerted on the instrument. Remote control is therefore used which in its simplest form consists of the Bowden cables known in automotive engineering, wherein according to the invention according to FIG. 3, the special feature is applied that on the instrument-side end of the Bowden cable cover I0 by means of a link IOa a tension spring ii is supported, at the other end of which the Bowden cable 12 is attached, once or several times around the operating drum of the mirror movement and is then led out of the instrument in the Bowden cable sheath 10, where it is at the operating stand with an adjusting screw 13, which is again against the other end of the Bowden cable sleeve supported, can be fine-tuned. Along with the use of a differential thread at the adjusting screw of the mirror can be done in this way in the simplest, but very easy way effective form a backlash-free operation of any high degree of translation, the does not exert any force on the device.

Zur optimalen Justierung von fehrplatten-Interferometern müssen u. a. die optischen Weglängen der beiden Teillichtbündel gleichgemacht werden. For optimal adjustment of multi-plate interferometers u. a. the optical path lengths of the two partial light bundles are made the same.

Dies muß durch Parallelverschieben mindestens eines der Interferometerspiegel senkrecht zu seiner Oberfläche geschehen. Dabei können schon sehr kleine Neigungsänderungen das Interferenzbild erheblich verändern, den Interferenzort verlegen oder gar die Interferenzerscheinung ganz zum Verschwinden bringen. Die meisten zur Parallelführung vorgeschlagenen Konstruktionen konnten deshalb nicht befriedigen.This must be done by parallel shifting at least one of the interferometer mirrors done perpendicular to its surface. Even very small changes in inclination can be achieved change the interference pattern significantly, relocate the interference location or even the Make the interference phenomenon disappear completely. Most for parallel guidance proposed constructions could therefore not be satisfactory.

Nach Fig. 4 wird die Fassung 14 des Verschiebespiegels mit drei Stellschrauben 15 von gleicher Steigung abgestützt. Diese Stellschrauben sind mit Trommeln I6 von gleichem Durchmesser versehen, und ihre Drehbewegungen werden erfindungsgemäß durch ein biegsames Zugglied 17 verbunden, das jede der drei Antriebstrommeln mit möglichst gleichem Winkel umschlingt. According to Fig. 4, the version 14 of the sliding mirror with three adjusting screws 15 supported by the same slope. These adjusting screws are made with drums I6 from Provided the same diameter, and their rotational movements are according to the invention by a flexible tension member 17 connected, which each of the three drive drums with as possible wraps around the same angle.

Da nach der ersten Justierung eines Interferometers meist nur noch kleine Gangunterschiede auszugleichen sind, wird nach Fig. 5 erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Spiegelfassung 14 durch mindestens drei gleich lange, parallele und in zueinander parallelen Ebenen bewegliche Lenker I8 zu führen. Die Lenkerrichtung ist um einen kleinen Winkel a gegen die Spiegelnormale geneigt, so daß die Bewegungsrichtung um den gleichen Winkel gegen die Spiegelebene geneigt ist. Die durch eine Stellschraube einzustellende NVegkomponente parallel zur Spiegeloberfläche ist um das ctg a-fache größer als die verlangte Bewegung senkrecht zur Spiegelfläche. Since after the first adjustment of an interferometer mostly only small path differences are to be compensated, it is proposed according to the invention according to FIG. 5, the mirror mount 14 by at least three equally long, parallel and in each other parallel planes to guide movable handlebars I8. The handlebar direction is around one small angle a inclined to the mirror normal, so that the direction of movement is inclined at the same angle to the mirror plane. The through an adjusting screw NVegcomponent to be set parallel to the mirror surface is ctg a-fold greater than the required movement perpendicular to the mirror surface.

Eine besonders einfache konstruktive Lösung ergibt sich, wenn die Lenkergelenke als Federgelenke ausgeführt werden, dann können sämtliche Lenker 18 einfach aus Biegefedern von flachem Rechteckquerschnitt bestehen, die an der Spiegelfassung 14 und am Interferometergestell mit einer bestimmten Anfangsneigung a durch Klemmverbindungen befestigt werden. Stört die geringe Bewegungskomponente in Richtung der Spiegeloberfläche, so können nach Fig. 6 die Lenkerfedern 18 auch tangential angeordnet werden, so daß sich die Verlängerungen ihrer Schnittlinien mit der Spiegelebene in der Spiegelmitte schneiden und die Einstellung des Spiegels durch eine schraubenförmige Bewegung erfolgen kann. A particularly simple structural solution is obtained when the Handlebar joints are designed as spring joints, then all of the handlebars 18 simply consist of spiral springs with a flat rectangular cross-section attached to the mirror mount 14 and on the interferometer frame with a certain initial inclination a by clamping connections be attached. Interferes with the small movement component in the direction of the mirror surface, Thus, according to FIG. 6, the trailing arm springs 18 can also be arranged tangentially, see above that the extensions of their lines of intersection with the mirror plane in the center of the mirror cut and adjust the mirror by a helical movement can be done.

Jedes Interferometer, dessen Meßbündel durch Glasfenster hindurchtritt, braucht zum Ausgleich dieses Glasweges im Vergleichsbündel eine gleich dicke Glasschicht vom gleichen Brechungsvermögen. Abweichungen hiervon können bei großem Öffnungswinkel zu Interferenzstörungen führen. Es ist deshalb unzweckmäßig, Gangunterschiede, die chne Fenster und Kompensatorplatten schon vorhanden waren, durch Vergrößerungen des Glasw eges durchNeigen des Kol )ellsators auszugleichen. Every interferometer, the measuring beam of which passes through a glass window, needs a glass layer of the same thickness to compensate for this glass path in the comparison bundle of the same refractive power. Deviations from this can occur with a large opening angle lead to interference. It is therefore inexpedient to use path differences that chne windows and compensator plates were already in place, due to enlargements compensate for the glass path by inclining the collector.

Bei kleinen Lichteinfallswinkeln a ist der dadurch entstehende Gangunterschied dG I a2d, 2fl wobei n das Brechungsvermögen und d die Glasdicke bedeuten. Gleichzeitig entsteht dabei außer dem Gangunterschied eine seitliche Versetzung des Lichtbündels Q n-I ad, die die Interferenzgüte empfindlich stören kann, da Teile der Bündelquerschnitte, die vor dem Eintritt ins Interferometer identisch waren, am Interferenzort wieder zusammentreffen müssen. Bei kleinen Einfallswinkeln ist die seitliche Versetzung ein Vielfaches des entstehenden Gangunterschiedes. Deshalb ist es viel sinnvoller, durch geringes Neigen des Kompensators die Lichtbündel zur Justierung der Interferenzgüte quer verschiebbar zu machen. Das ist besonders vorteilhaft, weil dabei der eingestellte Durchdringungswinkel nicht wieder verändert werden kann wie bei der Justierung durch Spiegelcirehungen.At small angles of incidence of light a is the resulting path difference dG I a2d, 2fl where n is the refractive power and d is the glass thickness. Simultaneously In addition to the path difference, there is also a lateral displacement of the light beam Q n-I ad, which can seriously disturb the quality of the interference, since parts of the bundle cross-sections, which were identical before entering the interferometer, again at the point of interference must meet. At small angles of incidence the lateral displacement is a multiple of the resulting path difference. That is why it makes much more sense the light bundle to adjust the interference quality by tilting the compensator slightly to make it transversely displaceable. This is particularly advantageous because it uses the set The penetration angle cannot be changed again as with the adjustment by Mirror rulings.

Diese Justiermethode ist weit weniger störempfindlich als die früher übliche, die Drehwinkel sind rund Ioomal so groß wie bei Spiegeljustierung. Der entstehende Gangunterschied ist bei richtiger Justierung praktisch immer kleiner als eine Wellenlänge und kann vernachlässigt werden. This adjustment method is far less susceptible to interference than the previous one usual, the angles of rotation are around Ioomal as large as with mirror adjustment. Of the The resulting path difference is practically always smaller with correct adjustment as a wavelength and can be neglected.

Die Umrißform bekannter Lichtquellen hoher Leuchtdichte ist meist ein schlankes Rechteck. Das Justieren der Interferenzgüte geschieht dabei unvergleichbar schneller, wenn die Kippachsen des Kompensators parellel zu diesen Rechteckseiten liegen. Der Kompensator wird deshalb erfindungsgemäß um zwei zueinander senkrechte, parallel zur Kompensatoroberfläche gerichtete Kippachsen beweglich aufgehängt, die vorzugsweise zu den Hauptachsen des Lichtbündelquerschnittes parallel laufen. The outline shape of known light sources of high luminance is mostly a slim rectangle. The adjustment of the interference quality is incomparable faster if the tilting axes of the compensator are parallel to these sides of the rectangle lie. The compensator is therefore according to the invention by two mutually perpendicular, Tilting axes directed parallel to the compensator surface are movably suspended preferably run parallel to the main axes of the light beam cross-section.

Eine zweckmäßige Ausführungsform zeigt Fig. 7.An expedient embodiment is shown in FIG. 7.

Die Kompensatorgrundplatte 19 ist an vier vorzugsweise in den Ecken eines Quadrats angeordneten Punkten 20, 2I, 22 und 23 gelagert, und zwar an den Punkten 20, 21 und 22 auf Stellschrauben, von denen 20 und 22 durch Fernbedienung gedreht werden können, so daß der Kompensator um die Achsen 20-21 und 21-22 gekippt werden kann. Die in Punkt 23 wirkende Gewichtskomponente kann senkrecht zur I&ompensatorel)ene durch eine einstellbare weiche Feder getragen werden. Parallel zur Kompensatorelene wirkende Verschiehekräfte werden vorzugsweise in der durch die Auflagepunkte 20, 21 und 22 der Stellschrauben gehenden Ebene durch Zug- oder Druckglieder, z. B.The compensator base plate 19 is preferably on four in the corners a square arranged points 20, 2I, 22 and 23 stored, namely at the Points 20, 21 and 22 on adjusting screws, of which 20 and 22 by remote control can be rotated so that the compensator tilts about axes 20-21 and 21-22 can be. The weight component acting in point 23 can be perpendicular to the compensatorel) ene be carried by an adjustable soft spring. Parallel to the compensator element Acting displacement forces are preferably determined by the support points 20, 21 and 22 of the adjusting screws going level by tension or compression members, z. B.

Stahlbänder, aufgenommen.Steel bands, added.

Beim Einstellen von zur Ebene der Spiegelmitten parallelen Interferenzstreifen stellen sich kleine Verzerrungen der Lichtbündelquerschnitte ein, die dem Durchdringungswinkel der Lichtbündel und dem Abstand von der Kippachse proportional sind und hei großem Üffnungswinkel leicht zu Störungen der Interferenz führen. Ferner liegt in diesem Fall der exakte Interferenzort nicht auf einem senkrechten Schnitt durch das Lichtbündel, sondern parallel zur Spiegelebene, d. h. um den Lichteinfallswinkel aus der gewünschten Ebene herausgedreht. Bei großem Öffnungswinkel reicht dann der Tiefenschärfenbereich nicht aus, und nur die Gesichtsfeldmitte zeigt noch deutliche Interferenzstreifen. Diese empfindlichen Nachteile lassen sich vermeiden, wenn der für den gewünschten Streifenabstand nötige Durchdringungswinkel durch Ablenkung mit Hilfe von Prismen erzielt wird. Dazu können nach Fig. 8 die Kompensatorplatten 24 als Prismen mit kleinen, vorzugsweise gleichen Keilwinkeln ausgeführt werden. Durch Verdrehen der Platten um die Achse 25-26 können durch Differentialwirkung alle Prismenwinkel eingestellt werden, die zwischen der Summe und der Differenz der Prismenwinkel beider Platten 24 liegen. When setting interference fringes parallel to the plane of the mirror centers there are small distortions of the light beam cross-sections that affect the penetration angle the light beam and the distance from the tilt axis are proportional and hot large Opening angle easily lead to disturbances of the interference. Further lies in this If the exact point of interference is not on a vertical section through the light beam, but parallel to the mirror plane, d. H. to adjust the angle of incidence of light from the desired Level turned out. With a large opening angle, the depth of field is sufficient not off, and only the center of the field of view still shows clear interference fringes. These sensitive disadvantages can be avoided if the one for the desired Stripe spacing required penetration angle by deflection with the help of prisms is achieved. For this purpose, according to FIG. 8, the compensator plates 24 can be used as prisms small, preferably equal wedge angles are executed. By twisting the Plates around the axis 25-26 can adjust all prism angles by differential action between the sum and the difference of the prism angles of both plates 24 lie.

Gleichsinnige Drehung der beiden Prismenplatten um gleiche Winkel bewirkt eine Drehung des eingestellten Streifenfeldes in jede gewünschte Streifenrichtung. Der virtuelle Interferenzort liegt zwischen den Prismenplatten 24. Damit Interferenzstreifen und Modell gleichzeitig scharf abgebildet werden, muß der Kompensator 24 von der Teilerplatte 28, auf dem Lichtweg gemessen, die gleiche mittlere Entfernung haben wie die Modellfenster 30, d. h. damit Interferenzstreifen und Modell gleichzeitig scharf abgebildet werden, müssen virtueller Interferenzort und das zwischen den Modellfenstern 30 befindliche untersuchte durchsichtige Medium, auf dem Lichtwege gemessen, den gleichen Abstand von der Aufnahmekamera haben.Rotation of the two prism plates in the same direction by the same angle causes a rotation of the set strip field in any desired strip direction. The virtual interference location lies between the prism plates 24. Therewith interference fringes and model are imaged in focus at the same time, the compensator 24 of the Splitter plate 28, measured on the light path, have the same mean distance like the model windows 30, i.e. H. thus interference fringes and model at the same time must be sharply mapped, virtual interference location and that between the Model windows 30 located examined transparent medium, on the light paths measured at the same distance from the recording camera.

Da der Lichtweg außerhalb des Interferometers von der Teilerplatte 28 an gemeinsam ist, so muß im Interferometer, um gleiche Wege zu erhalten, der Abstand der beiden Kompensatorplatten und der beiden Modellfenster von der Teilerplatte 28 das gleiche arithmetische Mittel haben.Because the light path outside the interferometer from the splitter plate 28 is common to, so must in the interferometer, in order to obtain equal paths, the Distance between the two compensator plates and the two model windows from the divider plate 28 have the same arithmetic mean.

Der Prismendifferentialkompensator vermeidet nicht nur Verzerrung der Lichtbündelquerschnitte, er ist auch wenig störempfindlich, da sich große Drehwinkel ergeben und der Interferenzort automatisch konstant bleibt. The prism differential compensator not only avoids distortion the light beam cross-sections, it is also not very sensitive to interference, as there are large angles of rotation result and the interference location automatically remains constant.

Die Keilplatten 24 werden axial und radial durch vorzugsweise je drei Rollen geführt und so auf einfachste Art drehbar gelagert. Der Antrieb erfolgt zweckmäßig durch Zugdrähte, die einfach um die runden Platten bzw. ihre Fassungen geschlungen werden. Bei einer anderen Konstruktionsmöglichkeit nimmt je eine durch Gewichtskomponente belastete radiale Führungsrolle die Platten ebenfalls durch Reibungsschluß mit. The wedge plates 24 are axially and radially through preferably each guided by three rollers and thus rotatably mounted in the simplest possible way. The drive takes place expedient by pulling wires that simply surround the round plates or their sockets be looped. In the case of a different construction option, one takes each through Weight component, the radial guide roller also loaded the plates through frictional engagement with.

Ein besonderer Vorteil solcher Prismengeräte ist die Vereinfachung der Spiegelbedienung. Für die Grundjustierung kommt man mit einfachen Stellschrauben aus. An zwei beliebigen Spiegeln ist je eine Fernbedienung mit Feineinstellmöglichkeit um je eine durch die Spiegelmitte gehende, vorzugsweise zu den beiden Hauptachsenrichtungen des Gesichtsfeldes parallele Achse vorzusehen, die lediglich zur Nullkorrektur des Gerätes dienen. A particular advantage of such prism devices is their simplification the mirror operation. Simple adjusting screws are used for the basic adjustment the end. There is a remote control with fine adjustment options on each of any two mirrors by one each going through the center of the mirror, preferably to the two main axis directions of the field of view parallel axis to be provided, which is only used for zero correction of the Device.

Für die praktische Handhabung des Instrumentes ist es von Vorteil, wenn insbesondere die Fernbetätigung der Spiegelverstellung nicht in beliebigen Richtungen, sondern nach den zwei Haupt- achsen erfolgt. Es wird also etwa nach Fig. 8 der Arbeitsspiegel 28 nur um eine Achse parallel zur Instrumentenebene betätigt, der Arbeitsspiegel 3I um eine Achse senkrecht hierzu. Der Eckspiegel 32 wird zweckmäßig für die Krümmungsdeformation und die Parallelverschiebung benutzt, während der im Instrument liegende Halbspiegel 29 nur für die Grobjustierung von Hand, nicht aber für Fernbetätigung verwendet wird. For the practical handling of the instrument it is advantageous if in particular the remote control of the mirror adjustment is not in any Directions, but according to the two main axes takes place. It will Thus, for example, according to FIG. 8, the working mirror 28 only about an axis parallel to the plane of the instrument actuated, the working mirror 3I about an axis perpendicular to this. The corner mirror 32 is expediently used for curvature deformation and parallel displacement, while the half mirror 29 located in the instrument is only used for the coarse adjustment of Hand, but not used for remote control.

PATENTANSPROCHE: I. Optisches Mehrplatten-Interferometer, insbesondere Vierplatten-Interferometer nach Mach und Zehnder, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der vier Spiegel ein U-förmiges Trägergerüst dient, dessen Schenkel durch elliptisch geformte Rohre (1) gebildet werden. PATENT CLAIM: I. Multi-plate optical interferometer, in particular Four-plate interferometer according to Mach and Zehnder, characterized in that for Storage of the four mirrors is a U-shaped support frame, the legs of which go through elliptically shaped tubes (1) are formed.

Claims (1)

2. Interferometer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel gegen die mittlere Lichteintrittsrichtung so geneigt sind, daß der mittlere Einfallswinkel wesentlich kleiner als 450 ist. 2. Interferometer according to claim I, characterized in that the Mirrors are inclined against the middle direction of light entry so that the middle Angle of incidence is much smaller than 450. 3. Interferometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der beiden Rohrschenkel von elliptisch geformtem Querschnitt mit radialsymmetrischen, d. h. runden, gedrehten und möglichst steifen Trägerplatten (2', 3', 4', 5') verschweißt sind, die zur Lagerung der Spiegel dienen. 3. Interferometer according to claim 1 or 2, characterized in that that the ends of the two pipe legs of elliptically shaped cross-section with radially symmetrical, d. H. round, twisted and as rigid as possible carrier plates (2 ', 3', 4 ', 5') welded that are used to store the mirrors. 4. Interferometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel durch Einwirkung geeignet gerichteter Kräfte, z. B. kreisrunde Spiegel durch konzentrisch aufgebrachte Drucklasten, elastisch verformbar sind. 4. Interferometer according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the mirror by the action of suitably directed forces, e.g. B. circular mirror by concentrically applied pressure loads, elastically deformable are. 5. Interferometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verformenden Drucklasten durch mehrere Federn (8, 9) von verschiedener Steifigkeit zur voneinander unabhånzeigen Grob- und Feineinstellung aufgebracht werden. 5. Interferometer according to claim 4, characterized in that the deforming compressive loads due to several springs (8, 9) of different stiffness for independent coarse and fine adjustment. 6. Interferometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelverstellung mit Hilfe von Bowdenzügen erfolgt, indem auf dem instrumentenseitigen Ende der Bowdenzughülle (Io) eine Zugfeder (11) abgestützt ist, an deren anderem Ende das einmal oder mehrere Male um die Betätigungstrommel der Spiegelbewegung geschlungene Bowdenzugkabel befestigt ist, dessen Verstellung am anderen Ende der Bowdenzughülle z. B. mit Hilfe einer Einstellschraube (I3) erfolgt, die sich gegen die Bowdenzughülle (Io) al,stützt. 6. Interferometer according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the mirror adjustment takes place with the help of Bowden cables by a tension spring (11) is supported on the instrument-side end of the Bowden cable sleeve (Io) is at the other end of the one or more times around the actuating drum the mirror movement looped Bowden cable is attached, its adjustment at the other end of the Bowden cable cover z. B. takes place with the help of an adjusting screw (I3), which is supported against the Bowden cable sleeve (Io) al. 7. Interferometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (I4) des verschiebbaren Spiegels (16) durch drei Stellschrauben (15) von gleicher Steigung abgestützt ist, die durch Trommeln (I6) von gleichem Durchmesser mit Hilfe eines die drei Trommeln mit möglichst gleichem Winkel umschliegenden biegsamen Zuggliedes (17) gleichzeitig um gleiche Beträge verstellbar sind. 7. Interferometer according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the socket (I4) of the sliding mirror (16) by three Adjusting screws (15) is supported by the same pitch that is supported by drums (I6) of the same diameter with the help of one of the three drums with as similar as possible Angle surrounding flexible tension member (17) at the same time by the same amount are adjustable. 8. Interferometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Spiegelfassungen durch wenigstens drei gleich lange Lenker (I8) getragen werden, deren Richtung um einen kleinen Winkel gegen die Spiegelnormale geneigt ist und die zum Zweck einer Verschiebung der Spiegelfassung senkrecht zur Spiegelfläche um ihre Haltepunkte schwenkbar sind. 8. Interferometer according to one of the preceding claims, characterized characterized in that one or more of the mirror mounts by at least three equally long handlebars (I8) are worn, their direction at a small angle is inclined to the mirror normal and for the purpose of shifting the mirror mount can be pivoted about their holding points perpendicular to the mirror surface. 9. Interferometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (I8) als Federgelenke ausgebildet sind und beispielsweise aus Biegefedern von flachem Rechteckquerschnitt bestehen, die vorzugsweise tangential angeordnet sind, so daß durch Verdrehung der Spiegelfassung eine Verschiebung der Spiegelebene ohne Auswandern der Spiegelfläche aus ihrer Achse erfolgt. 9. interferometer according to claim 8, characterized in that the Handlebars (I8) are designed as spring joints and, for example, made of spiral springs consist of flat rectangular cross-section, which are preferably arranged tangentially are, so that by rotating the mirror mount a shift of the mirror plane takes place without moving the mirror surface from its axis. 10. Interferometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasplattenkompensator vorzugsweise um zwei rechtwinklig zueinander und parallel zu der Plattenoberfläche verlaufende Achsrichtungen drehbar gelagert ist. 10. Interferometer according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the glass plate compensator is preferably two at right angles Axial directions running parallel to one another and parallel to the plate surface are rotatable is stored. II. Interferometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensatorgrundplatte (I9) an vier vorzugsweise die Ecken eines Quadrates bildenden Punkten (20 l>is 23) gelagert ist, von denen wenigstens drei (20 bis 22) auf durch Fernbedienung drehbaren Stellschrauben ruhen, wobei zusätzlich auftretende Gewichtskomponenten durch weiche Federn und parallel zur Kompensatorebene wirkende Verschiebekräfte durch Zug- oder Druckglieder, z. B. Stahlbänder, vorzugsweise in der durch die Auflagepunkte (20 bis 22) der Stellschrauben gehenden Ebene aufgenommen werden. II. Interferometer according to Claim 10, characterized in that the compensator base plate (I9) on four preferably forming the corners of a square Points (20 l> is 23) is stored, of which at least three (20 to 22) on by remote control rotatable adjusting screws rest, with additional occurring Weight components through soft springs and acting parallel to the compensator plane Displacement forces caused by tension or compression members, e.g. B. steel belts, preferably in the level passing through the support points (20 to 22) of the adjusting screws will. 12. Interferometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der für den gewünschten Streifenabstand notwendige Durchdringungswinkel durch Ablenkung mit Hilfe von Prismen erzielt wird, indem vorzugsweise die Kompensatorplatten (24) als Prismen mit kleinen, vorzugsweise gleichen Winkeln ausgeführt und derart um eine gemeinsame Achse (25-26) drehbar gelagert sind, daß durch Differentialwirkung alle Prismenwinkel eingestellt werden können, die zwischen der Summe und der Differenz der Prismenwinkel beider Platten (24) liegen. 12. Interferometer according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the penetration angle necessary for the desired strip spacing is achieved by deflection with the help of prisms, preferably by using the compensator plates (24) designed as prisms with small, preferably equal angles and such are rotatably mounted about a common axis (25-26) that by differential action all prism angles can be set between the sum and the difference the prism angle of both plates (24) lie. 13. Interferometer nach Anspruch I2, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Prismenplatten (24) axial und radial durch vorzugsweise je drei Rollen gefiihrt und dadurch drehbar gelagert sind, wobei der Antrieb vorzugsweise durch Zugdrähte erfolgt, die um die runden Platten bzw. ihre Fassungen geschlungen sind. 13. Interferometer according to claim I2, characterized in that the wedge-shaped prismatic plates (24) axially and radially by preferably three each Rollers are guided and thereby rotatably mounted, the drive preferably takes place by pulling wires that are looped around the round plates or their sockets are. 14. Interferometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die Fernbetätigung der Spiegelverstellung nach den zwei Hauptachsen erfolgt. 14. Interferometer according to one of the preceding claims. through this marked, that in particular the remote control of the mirror adjustment takes place along the two main axes. 15. Interferometer nach Anspruch I4, dadurch gekennzeichnet daß bei einem Vierplatten-Interferometer ein Arbeitsspiegel (28) nur um eine Achse parallel zur Instrumentenehene, der andere Arbeitsspiegel (31) nur um eine Achse senkrecht hierzu verstellbar ist, während der dritte Eckspiegel (32) nur für die Krümmungsdeformation und die Parallelverschiebung benutzt und endlich der Halbspiegel (29) nur für die Grobjustierung von Hand, nicht aber für die Fernhetätigung verwendet wird. 15. Interferometer according to claim I4, characterized in that at a four-plate interferometer has a working mirror (28) parallel only about one axis to the instrument plane, the other working mirror (31) only perpendicular to one axis can be adjusted for this purpose, while the third corner mirror (32) is only used for curvature deformation and the parallel shift used and finally the half mirror (29) only for the Coarse adjustment by hand, but not used for remote control.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1016463B (en) * 1953-06-13 1957-09-26 Karl Steegmaier Dipl Ing Multi-plate interferometer
DE970724C (en) * 1955-08-07 1958-10-23 Zeiss Carl Fa Optical precision probe
DE1101015B (en) * 1957-02-09 1961-03-02 Zeiss Carl Fa Interferometer
DE1119557B (en) * 1958-08-30 1961-12-14 Commissariat Energie Atomique Perot-Fabry interferometer with adjustable plate spacing

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